JPH0637955U - タコグラフ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーボ機構による速度記録及び速度指示にタ
イミングを一致したデジタル速度表示をできるようにし
たタコグラフを提供する。 【構成】 ポテンショメータ５が直流モータ６の出力軸
に連結され速度記録機構による記録及び速度指示機構に
よる指示に対応した電圧信号を発生する。速度に応じた
電圧信号をモータ制御手段４の一方の入力に、ポテンシ
ョメータからの電圧信号が他方の入力にそれぞれ印加す
る。モータ制御手段４が両電圧信号の大小関係によって
直流モータを正逆転又は停止させる信号を出力する。回
転方向検出手段８ｄによって検出した回転方向に応じ、
カウント手段８ｂが回転パルス発生手段８ａからのパル
ス信号をアップカウント又はダウンカウントしてそのカ
ウント値を速度デジタルデータとして出力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はサーボ機構による駆動によって速度の記録を行うと共に速度の表示を 行うタコグラフに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のタコグラフとして、図４に示す構成のものが一般に使用されて いた。同図において、１は車両の走行に伴って速度に応じた周波数の走行信号を 発生する速度センサである。速度センサ１が発生する走行信号は、入力回路２に よって波形整形などされた後周波数−電圧（ｆ−Ｖ）変換回路３に入力され、こ こで走行信号の周波数に応じた大きさの電圧信号に変換される。

【０００３】 上記ｆ−Ｖ変換回路３が出力する電圧信号はモータ制御回路４が有する差動増 幅器の一方の入力に印加される。差動増幅回路の他方の入力には、ポテンショメ ータ５の可動接点に発生する電圧が印加される。

【０００４】 上記モータ制御回路４は両入力電圧の大小関係に応じ直流（ＤＣ）モータ６の 正逆転及び停止を制御し、このことによってＤＣモータ６はモータ制御回路４の 両入力電圧が等しいとき停止され、その増減によって正逆転される。

【０００５】 上記ＤＣモータ６の回転軸には、図示しないチャート紙への速度記録を行う速 度記録機構Ｘの記録針（図示せず）と、図示しない文字板に付した速度目盛と協 動して速度表示を行う速度指示機構Ｙの指針（図示せず）と、上記ポテンショメ ータ５の可動接点とが図示しない連結機構を介して連結され、ＤＣモータ６の回 転によって記録針、指針及びポテンショメータ５が駆動されるようになっている 。

【０００６】 上記速度センサ１、入力回路２、ｆ−Ｖ変換回路３、モータ制御回路４、ポテ ンショメータ５及びＤＣモータ６がタコグラフを構成していて、車両の走行によ って速度センサ１が速度に応じた周波数の走行信号を発生すると、ｆ−Ｖ変換回 路３が走行信号の周波数、すなわち速度に応じた大きさの電圧信号を出力し、こ れをモータ制御回路４の一方の入力に印加する。モータ制御回路４は、ｆ−Ｖ変 換回路３から入力した車速に対応する電圧と、ポテンショメータ５によって印加 されている現在の速度記録及び速度指示に対応する電圧とが等しいとき直流モー タ６を停止し、両者に偏差があるときにはその偏差が０になるようにＤＣモータ ６を駆動して正逆転させる。

【０００７】 よって、速度センサ１が所定の速度時に発生する走行信号により、ＤＣモータ ６の回転軸に連動させた記録針及び指針によって所定の速度がそれぞれ記録及び 指示される。

【０００８】 ところで最近、サーボ機構による記録針の駆動によって速度記録を行うと共に 速度表示を行うタコグラフにおいて、速度記録と別個に速度のデジタル表示やデ ジタルデータの収集を行うことが求められている。そこで従来考えられた例えば 速度をデジタル表示するための構成は、図示のように、速度センサ１からの走行 信号を分岐して入力回路１１において波形整形してからマイクロコンピュータ（ ＣＰＵ）１２に入力し、ＣＰＵ１２において単位時間内のパルス数或いはパルス 周期によって速度を計測し、この計測した速度のデジタルデータを図示しないデ ジタル表示器に送出して速度をデジタル表示させるようになっていた。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述したように、速度センサ１からの走行信号を分岐して別個に速度 記録と速度のデジタル表示とを行うようにしたものにおいては、タコグラフの速 度記録或いは速度指示と速度のデジタル表示とが一致しないことが起こる。

【００１０】 これは、タコグラフでは、サーボ機構による駆動によって速度の記録或いは指 示を行っているため速度センサからの走行信号に対して記録、指示が遅れが生じ 、また速度のデジタル表示でも、走行信号による速度計測のためのデータ処理時 間による遅れが生じ、両者の遅れの間に大小が存在するためである。

【００１１】 よって本考案は、上述した問題点に鑑み、サーボ機構による速度記録及び速度 指示にタイミングを一致したデジタル速度表示をできるようにしたタコグラフを 提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案により成されたタコグラフは、車両の速度に応 じた周波数の走行信号を発生する速度センサと、該走行センサが発生する走行信 号の周波数に応じた大きさの電圧信号を発生する周波数−電圧変換回路と、直流 モータと、該直流モータによって駆動され速度を記録する速度記録機構と、前記 直流モータにより駆動され速度を指示する速度指示機構と、該直流モータの出力 軸に連結され前記速度記録機構による記録及び前記速度指示機構による指示に対 応した電圧信号を発生するポテンショメータと、前記周波数−電圧変換回路が出 力する電圧信号が一方の入力に、前記ポテンショメータからの電圧信号が他方の 入力にそれぞれ印加され、前記電圧信号の大小関係によって前記直流モータを正 逆転又は停止させる信号を出力するモータ制御手段と、前記直流モータの回転方 向を検出する回転方向検出手段と、前記直流モータの回転に応じてパルス信号を 発生する回転パルス発生手段と、前記回転方向検出手段によって検出した回転方 向に応じて前記回転パルス発生手段が発生するパルス信号をアップカウント又は ダウンカウントするカウント手段と、該カウント手段によるカウント値を速度デ ジタルデータとして出力するようにしたことを特徴としている。

【００１３】 前記速度デジタルデータを入力して速度をデジタル表示する速度デジタル表示 手段を備えることを特徴としている。

【００１４】

【作用】

上記構成において、走行センサが発生する走行信号の周波数に応じた大きさの 電圧信号を周波数−電圧変換回路が発生し、速度を記録する速度記録機構と速度 を指示する速度指示機構とを駆動する直流モータの出力軸に連結されポテンショ メータが速度記録機構による記録及び速度指示機構による指示に対応した電圧信 号を発生する。

【００１５】 モータ制御手段が、その一方の入力に印加される周波数−電圧変換回路からの 電圧信号と、他方の入力に印加されるポテンショメータからの電圧信号との差に 相当する大きさの電圧信号を出力して直流モータを駆動する。

【００１６】 回転方向検出手段により検出した直流モータの回転方向に応じ、回転パルス発 生手段がモータの回転に応じて発生するパルス信号を、カウント手段がアップカ ウント又はダウンカウントし、このカウント値を速度デジタルデータとして出力 する。

【００１７】 上記速度デジタルデータとして出力されるカウント値は、速度記録機構による 速度記録と速度指示機構による速度指示とに対応した直流モータの回転に基づい て得られたものであるので、速度デジタルデータの速度値並びにこの速度デジタ ルデータによって行うデジタル表示とタコグラフの速度記録とのタイミングが一 致するようになる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案によるタコグ ラフの一実施例を示し、同図において図４について上述した従来のものと同等の 部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

【００１９】 図１において、８は図示しないアップダウン（Ｕ／Ｄ）バイナリ（二進）カウ ンタを有する速度デジタルデータ生成回路であり、この速度デジタルデータ生成 回路９にはＤＣモータ６への印加電圧が入力さている。速度デジタルデータ生成 回路９においては、ＤＣモータ６への印加電圧がＤＣモータ６のブラシの切換え 点で微少変動するとに着目し、この入力した印加電圧に重畳した微少な電圧変動 を波形整形してパルス信号を形成し、これをＵ／Ｄ二進カウンタのクロック入力 に印加する。

【００２０】 速度デジタルデータ生成回路８はまたモータ制御回路４から第１の信号が入力 され、この信号に基づいてモータ制御回路４がＤＣモータ６を正回転、逆回転の 何れの方向に回転させているかを検出することによって正逆信号を形成し、これ をＵ／Ｄ二進カウンタのアップダウン（Ｕ／Ｄ）入力に印加し、この正逆信号に よってＵ／Ｄ二進カウンタに入力されるパルス信号をアップカウント又はダウン カウントさせる。

【００２１】 更に、速度デジタルデータ生成回路８はモータ制御回路４から第２の信号が入 力され、この信号に基づいて直流モータ６が車速０km/hの位置で強制的に停止さ れたことを検出してリセット信号を形成し、これをＵ／Ｄ二進カウンタのリセッ ト入力に印加し、このリセット信号によってＵ／Ｄ二進カウンタのカウント値を 強制的に０にさせる。上記リセット信号は、ＤＣモータ６の通電量の増大により ＤＣモータ６が過負荷状態になったことを検出することによって発生される。こ の過負荷状態は、速度指示機構Ｘの指示が車速０km/hとなったときにポテンショ メータ５の電圧とｆ−Ｖ変換回路３の電圧とが一致しないようにしておくことに よって、ＤＣモータ６が停止状態となっても通電状態になって形成される。

【００２２】 以上の構成により、車両が停止しているとき、ｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧Ｖ ₀ は車速０km/hに対応する最大値となるとともに速度指示機構Ｙの指針がストッ パに突き当たった状態となってポテンショメータ５の出力電圧Ｖ_P も最大値とな っている。ただし、この状態ではＶ₀ ＞Ｖ_P となるように設定されていて、モー タ制御回路４は直流モータ６を逆回転する方向に通電するが、直流モータ６の回 転は強制的に停止しているので過負荷状態となり、このとき直流モータ６に流れ る過電流によって速度デジタルデータ生成回路８はリセット信号を発生し、これ によってＵ／Ｄ二進カウンタをリセットする。またこのとき、速度デジタルデー タ生成回路８には逆転信号が入力されているが、直流モータ６は回転していない ので回転パルス信号の入力はない。

【００２３】 このような状態において、車両が走行し始めてその車速が例えば５km/h以上と なると、ｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧Ｖ₀ が低下してポテンショメータ５の出力 電圧Ｖ_P との関係がＶ₀ ＝Ｖ_P からＶ₀ ＜Ｖ_P となり、モータ制御回路４は直流 モータ６にこれを正転させる方向の電流を流す。直流モータ６が正回転すると過 負荷状態が解消してリセット信号がなくなるとともに正転信号が発生される。上 述の通電によって直流モータ６が正回転されると回転パルス信号が発生されて速 度デジタルデータ生成回路８に入力され、Ｕ／Ｄ二進カウンタによってアップカ ウントされる。

【００２４】 直流モータ６の回転によってこれに連動されたポテンショメータ５、速度記録 機構Ｘ及び速度指示機構Ｙが車速に応じて動かされる。このポテンショメータ５ の動きによってその出力電圧Ｖ_P が低下し、車速が一定値で変化しないときには ｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧Ｖ₀ とポテンショメータ５の出力電圧Ｖ_P とが等し く（Ｖ₀ ＝Ｖ_P ）なって、モータ制御回路４は直流モータ６に通電させなくして その回転を停止させる。

【００２５】 上述とは逆に車速が低下すると、Ｖ₀ ＞Ｖ_P となって直流モータ６にこれを逆 転させる方向の電流が流されるとともに逆転信号が発生され、直流モータ６の逆 回転によって発生される回転パルス信号が速度デジタルデータ生成回路８に入力 され、Ｕ／Ｄ二進カウンタによってダウンカウントされる。

【００２６】 上述のように直流モータ６の正逆転に応じ、この回転によって発生される回転 パルス信号を速度デジタルデータ生成回路８のＵ／Ｄ二進カウンタがアップダウ ンカウントし、そのカウント値を車速デジタルデータとして出力するため、これ を入力するＣＰＵ９が図示しないデジタル表示器にデジタル表示させる速度表示 は、直流モータ６によって駆動される速度記録機構Ｘの速度記録及び速度指示機 構Ｙの速度指示とタイミングが一致したものとなる。

【００２７】 図１ではモータ制御回路４及び速度デジタルデータ生成回路８の詳細を示して いないが、その具体的な回路例を図２に示す。

【００２８】 モータ制御回路４は、ｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧Ｖ₀ が非反転入力に、ポテ ンショメータ５の出力電圧Ｖ_P が反転入力にそれぞれ印加される差動増幅器４ａ を有し、差動増幅器４ａは上記両電圧Ｖ₀ ，Ｖ_P の大小関係によって図３に示す ように変化する電圧Ｖ_S を出力する。両電圧Ｖ₀ ，Ｖ_P が等しいときにはＶ_S ＝ Ｖ_CIなる電圧を、Ｖ₀ ＞Ｖ_P のときにはＶ_S ＜Ｖ_CIなる電圧を、そしてＶ₀ ＜Ｖ _P のときにはＶ_S ＞Ｖ_CIなる電圧をそれぞれ出力する。

【００２９】 差動増幅器４ａの出力は、電源１０のＶ_CCとアースとの間に直列に接続された 抵抗Ｒ₁ 乃至Ｒ₄ の抵抗Ｒ₂ 及びＲ₃ との相互接続点に接続されている。電源Ｖ _CC とアースとの間には、抵抗Ｒ₅ 、ＮＰＮトランジスタＱ₁ 、ＰＮＰトランジス タＱ₂ 及び抵抗Ｒ₆ が直列に接続されている。トランジスタＱ₁ のベースには抵 抗Ｒ₁ 及びＲ₂ の相互接続点が、そしてトランジスタＱ₂ のベースには抵抗Ｒ₃ 及びＲ₄ の相互接続点がそれぞれ接続されている。トランジスタＱ₁ 及びＱ₂ の 相互接続されたエミッタと電源１０のＶ_CC／２との間には、直流モータ６が接続 されている。

【００３０】 上記トランジスタＱ₁ 及びＱ₂ のエミッタの相互接続点ａは速度デジタルデー タ生成回路８中の波形整形回路８ａの入力に接続され、波形整形回路８ａは直流 モータ６の回転によって変化変動する印加電圧を整形して回転パルス信号を発生 し、これをアップダウン（Ｕ／Ｄ）二進カウンタ８ｂのクロック入力ＣＫに印加 する。

【００３１】 トランジスタＱ₁ のコレクタと抵抗Ｒ₅ との接続点ｂは速度デジタルデータ生 成回路８中の第１のコンパレータ８ｃの反転入力に接続されている。第１のコン パレータ８ｃは接続点ｂの電圧と第１の基準電圧Ｖｒ₁ とを比較し、接続点ｂの 電圧が第１の基準電圧Ｖｒ₁ より小さくなるとその出力をＬレベルからＨレベル に立ち上げ、これをリセット信号としてＵ／Ｄ二進カウンタ８ｂのリセット入力 に印加する。上記第１の基準電圧Ｖｒ₁ は、直流モータ６にこれを逆転する方向 に通電した状態で強制的に停止させて過負荷状態にしたとき、過電流状態になっ て低下する接続点ｂの電圧より大きな電圧に設定される。よって逆転時に過負荷 状態が発生すると、第１のコンパレータ８ｃの出力がＨレベルになる。

【００３２】 差動増幅器４ａの出力点ｃは速度デジタルデータ生成回路８中の第２のコンパ レータ８ｄの反転入力に接続されている。第２のコンパレータ８ｄは接続点ｃの 電圧と第２の基準電圧Ｖｒ₂ とを比較し、接続点ｃの電圧が第２の基準電圧Ｖｒ ₂ より小さいとＨレベルの、逆のときにはＬレベルの信号をそれぞれ出力してこ れをＵ／Ｄ二進カウンタ８ｂのＵ／Ｄ入力に印加する。上記第２の基準電圧Ｖｒ ₂ は、差動増幅器４ａの両入力電圧Ｖ₀ ，Ｖ_P が等しいときの出力電圧Ｖ_CIに対 応する大きさに設定される。よってＶ₀ ＞Ｖ_P のときＬレベルの逆転信号が、Ｖ ₀ ≦Ｖ_P のときにＨレベルの正転信号がそれぞれ出力される。

【００３３】 以上の構成により、車両が停止しているとき、逆転方向に駆動されている直流 モータ６が強制的に停止され過負荷状態となり、接続点ｂの電圧が第１の基準電 圧以Ｖｒ₁ 以下になって第１のコンパレータ８ｃがＨレベルのリセット信号を出 力してＵ／Ｄ二進カウンタ８ｂをリセットさせる。速度デジタルデータ生成回路 ８が出力する速度デジタルデータは、確実に０にされる。

【００３４】 このような状態において、車両が走行し始めてｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧Ｖ ₀ が低下すると、差動増幅器４ａの出力電圧が小さくなり、これによってトラン ジスタＱ₂ が導通して直流モータ６に矢印方向の電流が流すとともに第２のコン パレータ８ｄがＨレベルの正転信号を出力する。上記通電によって直流モータ６ が正転方向に回転され、これによって直流モータ６の過負荷状態が解消して第１ のコンパレータ８ｃの出力がＬレベルとなってリセット信号がなくなるとともに 直流モータ６の正回転により波形整形回路８ａが回転パルス信号を出力する。よ って速度デジタルデータ生成回路８内のＵ／Ｄ二進カウンタ８ａが回転パルス信 号をアップカウントする。

【００３５】 直流モータ６の回転によってポテンショメータ５が作動され、差動増幅器４ａ の両入力電圧が等しく（Ｖ₀ ＝Ｖ_P ）なると、トランジスタＱ₂ が非導通状態に なってなって直流モータ６への通電がなくなって直流モータ６の回転が停止する 。

【００３６】 上述とは逆に車速が低下すると、Ｖ₀ ＞Ｖ_P となって差動増幅器４ａの出力電 圧が増大し、これによってトランジスタＱ₁ が導通して直流モータ６に矢印方向 と逆の方向に電流を流すとともに第２のコンパレータ８ｄがＬレベルの逆転信号 を出力する。上記通電によって直流モータ６が逆転方向に回転され、この正回転 により波形整形回路８ａが回転パルス信号を出力する。よって速度デジタルデー タ生成回路８内のＵ／Ｄ二進カウンタ８ａが回転パルス信号をダウンカウントす る。

【００３７】 上述のように直流モータ６の正逆転に応じ、この回転によって発生される回転 パルス信号をＵ／Ｄ二進カウンタ８ｂがアップダウンカウントし、そのカウント 値を車速デジタルデータとして出力するため、これを入力するＣＰＵ９が図示し ないデジタル表示器にデジタル表示させる速度表示は、直流モータ６によって駆 動される速度記録機構Ｘの速度記録及び速度指示機構Ｙの速度指示とタイミング が一致したものとなる。

【００３８】 なお、図示実施例では、モータ制御回路４に差動増幅器４ａを使用しているが 、Ｖ_CC／２に接続している直流モータ６の他端をＶ_CC／２の代わりにトランジス タＱ₁ 及びＱ₂ と同様の回路に接続し、両端のトランジスタ回路の相互接続した エミッタ点に、ｆ−Ｖ変換回路３の出力電圧とポテンショメータ５の出力電圧と をそれぞれ接続して直流モータ６を駆動するようにしてもよい。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、走行センサが発生する走行信号の周波数 に応じた大きさの電圧信号を発生し、この実速度に対応した電圧信号と速度記録 、速度指示に対応した電圧信号との差により直流モータを駆動し、直流モータの 回転方向に応じ発生するパルス信号を、その回転方向に応じてアップカウント又 はダウンカウントし、このカウント値を速度デジタルデータとして出力するよう になっており、カウント値が速度記録と速度指示とに対応した直流モータの回転 に基づいて得られたものであるので、速度デジタルデータの値並びにこの速度デ ジタルデータによって行うデジタル表示とタコグラフの速度記録とのタイミング を一致させることができる。

【００４０】 よって、サーボ機構による速度記録及び速度指示にタイミングを一致した速度 データの収集やデジタル速度表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるタコグラフの一実施例を示す図で
ある。

【図２】図１中の一部分の具体的な回路例を示す図であ
る。

【図３】図２中の差動増幅器の入出力特性を示すグラフ
である。

【図４】従来のタコグラフの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 速度センサ ３ 周波数−電圧変換回路 ４ モータ制御回路（モータ制御手段） ５ ポテンショメータ ６ 直流モータ ８ａ 回転パルス発生手段（波形整形回路） ８ｂ アップダウン二進カウンタ（カウント手
段） ８ｄ 回転方向検出手段（第２のコンパレータ） Ｘ 速度記録機構 Ｙ 速度指示機構

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の速度に応じた周波数の走行信号を
   発生する速度センサと、 該走行センサが発生する走行信号の周波数に応じた大き
   さの電圧信号を発生する周波数−電圧変換回路と、 直流モータと、 該直流モータにより駆動され速度を記録する速度記録機
   構と、 前記直流モータにより駆動され速度を指示する速度指示
   機構と、 該直流モータの出力軸に連結され前記速度記録機構によ
   る記録及び前記速度指示機構による指示に対応した電圧
   信号を発生するポテンショメータと、 前記周波数−電圧変換回路が出力する電圧信号が一方の
   入力に、前記ポテンショメータからの電圧信号が他方の
   入力にそれぞれ印加され、前記電圧信号の大小関係によ
   って前記直流モータを正逆転又は停止させる信号を出力
   するモータ制御手段と、 前記直流モータの回転方向を検出する回転方向検出手段
   と、 前記直流モータの回転に応じてパルス信号を発生する回
   転パルス発生手段と、 前記回転方向検出手段によって検出した回転方向に応じ
   て前記回転パルス発生手段が発生するパルス信号をアッ
   プカウント又はダウンカウントするカウント手段と、 該カウント手段によるカウント値を速度デジタルデータ
   として出力するようにしたことを特徴とするタコグラ
   フ。
2. 【請求項２】 前記速度デジタルデータを入力して速度
   をデジタル表示する速度デジタル表示手段を備えること
   を特徴とする請求項１記載のタコグラフ。